• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.165-177
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• 2009

센서노드(sensor node)에서의 데이터 기록을 위해 NAND 플래시 메모리 기반의 임베디드 데이터베이스 시스템이 널리 사용되고 이다. 플래시 메모리의 쓰기 및 삭제연산은 읽기 연산에 비해 시간이 많이 소모되고 기억 소자를 마모시킨다. 따라서 이러한 연산들을 줄이는 것은 데이터베이스 시스템의 성능 향상과 메모리의 수명 증대 측면에서 중요하다. 본 논문에서는 이를 위해 지연쓰기 기법을 제안한다. 이 기법은 데이터페이스 페이지의 갱신 영역을 별도의 지연쓰기 레코드로 저장하여 데이터베이스 페이지 쓰기를 줄임으로써 플래시 메모리에 대한 쓰기연산과 삭제 연산을 감소시킨다. 따라서 제안하는 기법은 데이터 기록의 비중이 높은 센서노드 데이터베이스 시스템의 성능을 높이고 플래시 메모리의 수명을 늘리게 된다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제36권5호
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• pp.374-385
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• 2009

플래시 메모리는 비휘발성이면서도 작고 가벼우며, 전력 소모가 적고 충격에 강하다는 장점 등으로 인해 휴대 기기를 포함한 다양한 기기의 저장매체로 사용되고 있다. 그러나 플래시 메모리는 하드디스크와는 달리 제자리 갱신이 불가능하고, 읽기 연산에 비해 쓰기 및 지우기 연산이 매우 느리기 때문에, 기존의 하드 디스크를 기반으로 설계된 데이터베이스 시스템은 플래시 메모리 상에서 최적의 성능을 내기 어렵다. 플래시 메모리 상에서 데이터베이스의 성능을 극대화하기 위해, 어떤 데이터에 변경이 발생하면 원래 위치의 데이터를 덮어쓰는 대신, 해당 데이터의 변경 사항에 대한 로그만을 다른 위치에 기록하는 방식들이 제안되었다. 본 논문에서는 플래시 메모리 기반의 데이터베이스 시스템을 위한 효율적인 로깅 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 방법들과 달리, 로그만을 저장하는 로그 블록들을 별도로 두고 데이터의 변경에 따라 발생하는 로그를 로그 블록들에 고르게 분포시킨다. 이를 통해 제안하는 방법은 페이지 쓰기 및 블록 지우기 연산의 횟수를 크게 감소시킬 수 있다. 합성 데이터와 TPC-C 벤치마크 데이터를 사용한 실험을 통해, 제안하는 방법은 기존의 방법에 비해 좋은 성능을 나타냄을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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• pp.287-290
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• 2006

플래시 메모리는 동작 특성상 메모리 영역에 대한 덮어쓰기(overwrite)가 불가능하고 메모리 쓰기를 위해서는 삭제(erase) 연산을 반드시 먼저 수행해야 한다. 삭제 연산은 읽기 연산에 비해 많은 시간이 소요되므로 될수록 줄이는 것이 플래시 메모리의 수행 성능 향상에 유리하다. 본 논문에서는 플래시 메모리에 대한 삭제 횟수를 줄이기 위해 데이터베이스 페이지에 대한 쓰기 연산을 지연하는 지연쓰기 기법을 제안한다. 이 기법은 페이지에 대한 갱신이 일어날 때 페이지캐시 내의 해당 페이지에 대해서는 갱신을 수행하되 그것을 유발한 레코드 연산(레코드 삽입, 갱신, 삭제)은 별도의 지연쓰기 큐에 기록한다. 그리고 레코드 연산이 지연쓰기 큐에 저장되어 있는 동안에는 해당 페이지에 대한 갱신은 보류한다. 만약 해당 페이지를 다시 읽어야할 필요가 있을 때에는 지연 쓰기 큐에 저장된 갱신 정보와 병합하여 갱신된 페이지를 페이지 캐시에 적재한다. 이는 갱신되는 페이지의 개수와 단일 페이지에 대한 갱신 횟수를 감소시키는 효과를 가져온다. 따라서 플래시 메모리의 삭제 및 쓰기 연산을 감소시켜 데이터베이스 시스템의 수행성능을 향상시키게 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (C)
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• pp.61-63
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• 2006

휴대용 기기들의 데이터 저장소로 플래시 메모리가 많이 사용되고 있으며 플래시 메모리가 대용량화 되어감에 따라 점차 디스크를 대체할 것이라 예상된다. 따라서 데이터베이스 시스템 역시 저장 매체로 플래시 메모리의 사용이 증가할 것으로 예상되며 이에 따른 효율적인 인덱스가 필요하다. 플래시 메모리 기반의 효율적인 인덱스 구축을 위하여 B+ 트리의 페이지 크기에 따른 성능 평가가 필요하다. 본 논문에서는 B+ 트리와 버퍼 관리자를 구현하고, 플래시 변환 계층의 대표적인 4 가지 알고리즘에 대해 B+ 트리의 페이지 크기에 따른 성능을 비교, 분석하여 플래시 메모리 기반의 인덱스를 구축하기 위한 방향을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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• pp.49-52
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• 2011

모바일 폰에서는 데이터 저장을 위해 낸드 플래시 메모리가 널리 사용하고 있다. 그리고 제한된 리소스 환경임에도 데이터의 효율적인 관리를 위해 임베디드 데이터베이스 시스템을 탑재하는 모델이 점차 늘고 있다. 플래시 메모리의 쓰기 연산은 읽기 연산에 비해 고비용의 연산이며 쓰기 연산이 많을수록 빈 블록을 더 빠르게 소모시켜 고비용의 지우기 연산을 유도하므로 성능 저하를 유발하는 특징이 있다. 본 논문에서는 리소스가 제한적인 모바일 폰에 적용되는 데이터베이스에서의 쓰기 연산 최소화를 위한 지연 갱신 기법을 제안한다. 이 기법은 기존의 그림자 페이지 기법을 모바일 환경에 맞도록 변형하여 플래시 메모리의 쓰기 및 지우기 연산을 감소시켜 데이터베이스의 성능을 향상 시킨다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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• pp.130-133
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• 2007

데이터베이스 시스템은 전통적으로 트랜잭션의 동시 접근 시 발생할 수 있는 문제들을 해결하고 동시성 향상을 위해 다양한 연구를 진행해 왔다. 다중 버전 기반의 동시성 제어 기법은 데이터 레코드에 대한 여러 버전을 전용 공간에 유지하고 이것을 통해 트랜잭션들의 동시 접근 시 블로킹 없이 원하는 데이터를 읽고 쓸 수 있게 된다. 그러나 데이터 레코드가 포함된 데이터 블록에 대해 여러 개의 트랜잭션이 동시에 데이터를 덮어쓰기 했을 경우 다수의 버전이 생성된다. 그래서 트랜잭션 별로 적합한 데이터 버전을 찾기 위해 버전들이 저장되어 있는 전용공간을 랜덤하게 검색해 데이터 블록을 찾아내야 하므로 많은 시간이 소모된다. 따라서 다중 버전 읽기의 부하를 줄이기 위해 차세대 저장 매체로 부상하고 있는 플래시 메모리를 이용할 경우 랜덤 읽기에 의한 데이터베이스 시스템의 성능저하를 줄일 수 있다. 플래시 메모리는 디스크와 달리 기계적인 파트가 존재하지 않기 때문에 저장된 모든 블록에 대해 빠른 랜덤 읽기를 가능하게 한다. 본 논문에서는 플래시 메모리를 다중 버전 기반의 동시성 기법에 적용했을 경우의 성능 평가를 통해 하드 디스크에 비해 3.5배 이상의 높은 성능을 보임을 증명한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권3호
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• pp.75-85
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• 2008

임베디드 시스템에서 데이터베이스의 사용이 증가하고 있으며 이의 임베디드 시스템의 저장 장치로 낸드 플래시 메모리가 널리 사용되고 있다. 기존 데이터베이스 시스템의 질의 처리기의 최적화기는 저장 시스템을 디스크로 가정하고 설계되어 있다. 플래시 메모리는 디스크와는 달리 덮어 쓰기 연산을 하기 위해서는 기존 블록을 소거한 후 쓰기 연산을 해야하는 부담이 있다. 그러므로 기존 디스크 기반의 질의 최적화기는 임베디드 시스템에 적합하지 않다. 특히 임베디드 시스템은 전력 소모량을 최소화해야 하나 플래시에서의 빈번한 쓰기 연산은 추가적인 소거 연산으로 인한 전력 소비를 증진시킨다. 본 논문은 임베디드 데이터베이스에서 전력 기반 비용 모델을 새롭게 제시하고, 디스크 기반 비용 모델과 비교하여 제시한 비용 모델과의 차이를 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(C)
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• pp.16-18
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• 2012

플래시메모리는 빠른 성능 및 저전력 등 여러 가지 장점 덕분에 저장장치 시장에서 최근 빠른 속도로 하드디스크를 대체해 가고 있다. 특히, 엔터프라이즈 데이터베이스 분야에서 가격 대비 성능 면에서 효과가 높기 때문에 더 주목을 받고 있다. 데이터베이스 분야에서 조인은 가장 자주 사용되는 연산으로 그 성능 개선이 중요한데, 본 논문에서는 플래시메모리를 위한 새로운 조인 처리의 한 방법으로 정렬 인덱스 스캔 방식을 활용하는 방안은 제시한다. 정렬 인덱스 스캔은 최근 플래시메모리 상에서 테이블에 대한 접근 방식의 하나로, 조인결과의 정렬을 고려할 경우, 기존의 전체 테이블 스캔에 기반을 둔 해시조인이나 정렬합병조인과 비교했을 때 상당한 성능 개선을 보장한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.1268-1271
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• 2015

전 세계 주요 56개국 성인 인구의 스마트폰 보급률이 평균 약 60%에 달하고. 지난 월 기준 한국 스마트폰의 보급률은 83.0%에 달해 세계 4위를 기록하였다. 안드로이드, iOS를 포함한 대부분의 모바일 플랫폼은 SQLite 데이터베이스를 기본 데이터베이스로 사용하고 있는 것으로 알려져 있다. 현재 보급된 대부분의 스마트폰의 저장장치는 플래시 메모리를 기반으로 하고 있다. 그러나 현재까지 안드로이드 운영체제의 기본 파일시스템은 Ext4 파일시스템으로 알려져 있으며, 플래시메모리에 최적화되었다고 주장하는 다른 파일시스템에 대한 성능 평가 및 데이터 입출력 특징의 자세한 분석 연구는 존재하지 않았다. 본 논문에서는 가장 잘 알려진 파일 시스템 Ext4, XFS, Btrfs 세 종류에서 실제 안드로이드 애플리케이션 쿼리를 사용하여 성능 측정을 진행하였다. 실험 결과 기본 파일 시스템으로 사용되고 있는 Ext4가 가장 빠른 성능을 나타낸 것을 확인하였고, 각 파일시스템마다 완연히 다른 데이터 입출력 특징을 갖고 있는 것을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.28-38
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• 2013

지난 수십 년간 B+-트리는 디스크 기반 데이터베이스를 위한 색인 구조로 가장 널리 사용되고 있다. 디스크 기반 B+-트리에서의 노드 갱신은 해당 노드가 저장된 디스크 페이지를 제자리 갱신함으로써 간단히 수행되며, 이런 제자리 갱신 비용은 크지 않다. 반면에 B+-트리를 플래시 메모리에 저장하여 사용할 때는 플래시 메모리의 과도한 제자리 갱신 비용 문제로 인해 기존 디스크 기반 B+-트리 알고리즘을 그대로 사용하기 어렵다. 이런 이유로 기존 플래시 메모리 기반 B+-트리 연구에서는 실시간으로 발생하는 갱신 연산 정보를 추가적인 임시 공간에 저장하는 방식을 사용하였다. 이런 방식은 B+-트리의 제자리 갱신 횟수를 쉽게 줄일 수 있다는 장점이 있지만 저장 공간의 추가 사용과 키 검색 시간을 지연시킬 수 있다는 문제가 있다. 특히 단말노드 계층의 링크 연결을 사용한 범위 검색을 효과적으로 수행할 수 없다는 문제를 가지고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 단말노드들과 이들의 부모노드를 p-node 블록이라는 하나의 플래시 메모리 블록에 저장할 수 있는 알고리즘을 제안한다.